На вращающемся диске расположен груз массой 1 кг на растояние 1 метр от оси вращения. К грузу на диске через ось вращения (как показано на рисунке) подвешен груз массой 10кг.
Изначально система находиться в покое.
Далее мы начинаем раскручивать систему до момента начала движения груза на диске к периферии, при этом частоту вращения диска фиксируем.
По достижению груза на диске расстоянии от оси вращения равное двум метрам (на этом расстоянии поставим бортик чтобы груз дальше не двигался), подвес фиксируем на высоте 1 метр (до той которой он поднялся при движении груза на диске к периферии). Найти:
Количество энергии, затраченное для того, чтобы раскрутить диск с грузом до начала перемещения нижнего груза, количество энергии затраченное для того чтобы передвинуть груз на диске из положения 1 метр до положения 2 метра от оси вращения, выделившееся количество энергии при торможении диска (груз на диске находиться в положении 2 метра от оси вращения, а подвес зафиксирован). Решение:
1) Раскручиваем эту систему из состояния ПОКОЯ, в состояние начала движения груза на диске то есть до частоты 10 оборотов в секунду, затратим: массу груза помножим на радиус в квадрате и на частому (угловую) в квадрате, и все это разделим попалам. (1*1^2 * 10^2)/2=50 джоулей.
2) Удостоверимся что при данной частоте вращения подвес начнёт подниматься в верх, для этого посчитаем силу натяжения нити как центростремительное ускорение груза на диске помноженное на его массу, получаем: частота в квадрате на радиус в квадрате что равно 10^2 *1= 100 ньютонов, что примерно равно 10 килограмм а именно массе подвеса!
3) После того как убедились что груз начнет подыматься фиксируем скорость вращения диска, и тратим энергию на перемещение груза которая равна (масса груза на диске * радиус в квадрате * угловую частоту в квадрате)/2 МИНУС начальную (50) итого получаем (1*2^2 *10^2)/2-50=150 Тоесть на передвижение груза (на его разгон) мы затратили энергию равную 150 джоулей.
4) фиксируем подвес!!!!! на данной высоте!!
5) переводим двигатель в режим генератора и снемаем энергию с вращающегося груза равную (масса груза на диске * радиус в квадрате * угловую частоту в квадрате)/2 =200джоулей.
Вывод:
Подвели 50+150, отвели 200, а груз подняли на халяву. Вопрос где ошибка?
NEOKOVROV Пост: 114709 От 11.May.2008 (11:29)
ПОВТОРЯЮ... ЗАТРАЧИВАЯ ЭНЕРГИЮ СИСТЕМЫ ...
ЕСЛИ ТЫ БУДЕШЬ ПОДДЕРЖИВАТЬ ЧАСТОТУ... ПРИНЯТЬ РАДИУС ДО БЕСКОНЕЧНОСТИ
ТО ЭНЕРГИИ ТЕБЕ ПОНАДОБИТЬСЯ на перемещение груза ДО БЕСКОНЕЧНОСТИ
Ну у меня так и получаеться, сначала затратили 50, потом переместили груз, затратили на его разгон 150, потом остановили систему, получили 200. А добавка ввиде произведения массы на центростремительной ускорение, и на пройденную длину посчитана внизу интегралом.
proggi Пост: 114702 От 11.May.2008 (11:13)
Вы непоняли условия. мотор поддерживает частоту равную константе.
В вечняках мотор используется только в момент запуска системы, а затем отсоединяется. Если у тебя предполагаемый вечняк, то рассматривание системы без мотора вполне правомерно (и быстрее результат получишь).
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
proggi Пост: 114702 От 11.May.2008 (11:13)
Вы непоняли условия. мотор поддерживает частоту равную константе.
В вечняках мотор используется только в момент запуска системы, а затем отсоединяется. Если у тебя предполагаемый вечняк, то рассматривание системы без мотора вполне правомерно (и быстрее результат получишь).
Я говорю что по расчетам получается вечняк. такое мало возможно, вот и попросил помочь мне разобраться в чем тут дело.
А чччерт его знает... может, и есть добавка... Например, если мы приделаем к грузу механизм, который будет сразу преобразовывать работу груза при перемещении к краю, во вращательное движение этого же вала, то двигателю потребуется меньше энергии на этом участке, а на разгоне-торможении баланс классический... Надо еще подумать.
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
Eduard Пост: 114721 От 11.May.2008 (12:11)
А чччерт его знает... может, и есть добавка... Например, если мы приделаем к грузу механизм, который будет сразу преобразовывать работу груза при перемещении к краю, во вращательное движение этого же вала, то двигателю потребуется меньше энергии на этом участке, а на разгоне-торможении баланс классический... Надо еще подумать.
ВОТ!!! верно!!!
Наконец то кто-то начал понимать, поздравляю вас.
Теперь то видите, по классике мы тратим на разгон, и на торможение в сумме нулевую энергию (скока добавили на разгон стока и сняли при торможении), а вот если прибавить работу груза при его САМОПРОИЗВОЛЬНОМ (поставим допустим на рельсы) перемещении, то уже выходит СЕ...
kompig Пост: 114738 От 11.May.2008 (12:52)
Для Eduard и proggi
И мы плавно переходим к Шаубергеру и Клему!
Сначала надо решить школьную задачу.
Все предельно просто. дан диск на нем расположен груз на неком расстоянии от оси вращения, диск раскрутили, после чего груз стал перемешаться под действием центростремительного ускорения к переферии диска, и достиг отметки 2 метра от оси.
Далее диск останавливаем при этом получаем энергию.
ВОПРОС: сколько мы затратили энергии на разгон груза (частота при движении груза равна константе) и сколько получили при торможении системы когда груз находиться в отметки 2 метра. Если эти величины равны, то мы получили СЕ устройство, так как груз во время движения совершил некую работу. (допустим работу на трение...)
не се а сто проц. это замкнутая система, совершение работы обусловленно наличием массы груза чем больше масса тем больше
работа и больше работы на торможение вот если попытаешься снять полезную нагрузку с груза с этой системы то енергии еще больше потребуется на раскрутку
NEOKOVROV Пост: 114751 От 11.May.2008 (13:36)
не се а сто проц. это замкнутая система, совершение работы обусловленно наличием массы груза чем больше масса тем больше
работа и больше работы на торможение вот если попытаешься снять полезную нагрузку с груза с этой системы то енергии еще больше потребуется на раскрутку
А формулами можеш?
Смотри, значит по твоему если груз перемещается медленно от одной координаты до другой, и НЕ совершает работы то один ответ, а если он также медленно перемешается только совершая работу ответ другой, так получается?
Я приложил скан моих расчётов. что там неправильно, можешь ткнуть пальцем?
Прилепляю более новую версию, затратили 200 получили 350.
Для proggi;
Я могу формулами,... но не хочу.
Формула для центростремительного ускорения справедлива только для равномерного движения тела по окружности, и подставлять эту величину в формулу работы просто так никак нельзя. По поводу всей системы на словах. При перемещении груза от центра при СОХРАНЕНИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ увеличивается линейная скорость груза, а значит и кинетическая энергия всей вращающейся системы. Поэтому, что бы сохранить угловую скорость постоянной необходимо на время перемещения груза увеличить крутящий момент привода. Если же мы просто отпустим груз, он будет двигаться по прямой, соблюдая постоянной линейную скорость, и когда он остановится на краю диска, угловая скорость будет меньше начальной к сожалению в полном соответствии с ЗСЭ...
Ну и ещё немного теории...
kompig Пост: 114765 От 11.May.2008 (15:00)
Для proggi;
Я могу формулами,... но не хочу.
Формула для центростремительного ускорения справедлива только для равномерного движения тела по окружности, и подставлять эту величину в формулу работы просто так никак нельзя. По поводу всей системы на словах. При перемещении груза от центра при СОХРАНЕНИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ увеличивается линейная скорость груза, а значит и кинетическая энергия всей вращающейся системы. Поэтому, что бы сохранить угловую скорость постоянной необходимо на время перемещения груза увеличить крутящий момент привода. Если же мы просто отпустим груз, он будет двигаться по прямой, соблюдая постоянной линейную скорость, и когда он остановится на краю диска, угловая скорость будет меньше начальной к сожалению в полном соответствии с ЗСЭ...
Ну и ещё немного теории...
Так кто говорит что при движении грза мы не подводим энергию, подводим!!! но в итоге при остановки груза мы получаем все обратно + ту работу которую совершил сам груз, получаем СЕ установку.
Приведите формулами, может я гдето и ошибаюсь... но я немогу понять где, возьмите ваш файл оставьте формулы напротив напишите только ответ и все.
Для proggi:
Извините, что опять на словах, но так не охота мозги напрягать в выходной...
Рассмотрим неподвижную систему. Нам нужно, что бы груз совершил работу при перемещении из точки А (возле центра) в точку В (на периферии диска). Согласитесь, нет перемещения, нет механической работы силы. Какая бы большая сила не была. Для простоты рассмотрим работу по преодолению силы трения. Что бы работа совершалась, нам нужна сила, которая будет больше чем сила трения в нужном направлении.
При вращении нашей системы мы используем центробежную силу, которая должна превысить силу трения груза. А центробежная сила зависит от чего? правильно от угловой скорости в(том числе). Значит что бы сдвинуть груз, нам изначально надо "подкачать" энергии в систему, что бы центробежная сила была больше силы трения нашего груза.
Верно. но если рассмотреть систему подругому, то получаетьсячто мы сначало подкачали энергию, потом груз поехал, при этом увеличиваеться радиус его движения, мы подкачиваем еще энергии чтобы ускорить груз который теперь на большем радиусе, для того чтобы держать частоту вращения неизменной.
После, груз переместиться в точку В где и происходит торможение диска.
Допустим чтобы грус поезал нужна частота равная 10.
тогда энергию на раскрутку до этого значения и преодоления силы трения надо затратить
После, нам необходима энергия для того чтобы груз ускорился, так как он начнет двигаться по новой орбите, с тойже частотой! = проходит груз большее растояние за тоже время. Эта энергия из учета ЗСЭ равна конечная энергия минус начальная (момент начала движения груза) и равна 150!!
Тогда как при остановке системы мы получим именно столько энергии сколько она запасла когда груз находиться в конечной точке R2 и равна 200!!
выходит что мы затратили 50+150, а получили 200 + РАБОТУ ТРЕНИЯ!!! Тоесть получили больше чем затратили.
Для proggi:
В середине 70-х прошлого века один профессор говорил мне не пытайся использовать мат. аппарат, если не понимаешь "на пальцах", и самое главное не пытайся обьяснять с помощью математики, если сможешь "на пальцах"...
Это всё верно для конечных условий, нужно рассмотреть серединку.
Здесь у нас появляется такой фактор, как время. При бОльшей силе трения(той силе, которую нам надо преодолеть) груз затратит больше времени на преодоение расстояния от центра до края. При меньшей, соответственно, меньше. Какой вывод? Нам просто придётся дольше подкачивать энергию в нашу систему...
